核仁蛋白7在惡性腫瘤中的作用及調控機制研究進展

[摘要]"人核仁蛋白7（nucleolar"protein"7，NOL7）基因位于染色體6p23，其作為宮頸癌的抑癌基因于2006年被首次報道。研究表明，NOL7通過下調促血管生成因子、上調抗血管生成因子發揮調節血管生成的作用，其受缺氧誘導因子-1α的調節，且可調節血小板應答蛋白-1的表達，從而調節腫瘤的血管生成，但其具體機制尚不明確。NOL7的多種功能使其對惡性腫瘤具有一定的潛在作用，有望成為腫瘤診斷和預后預測的生物標志物。本文主要闡述NOL7在惡性腫瘤中的作用及調節機制研究進展，以期為進一步研究NOL7在惡性腫瘤中的調控機制等提供思路。

[關鍵詞]"核仁蛋白7；缺氧誘導因子-1α；血小板應答蛋白-1；惡性腫瘤

[中圖分類號]"R73""""""[文獻標識碼]"A""""""[DOI]"10.3969/j.issn.1673-9701.2024.14.031

血管生成是腫瘤的標志之一，是腫瘤生長和轉移的重要步驟。血管生成表型受腫瘤微環境中釋放的促血管生成因子和抗血管生成因子的調節[1]。作為宮頸癌的抑癌基因，核仁蛋白7（nucleolar"protein"7，NOL7）于2006年由Hasina等[2]首次報道；推測NOL7作為腫瘤抑制因子的機制之一可能是引起血管生成表型的切換。隨后研究發現，NOL7在宮頸癌中的表達水平隨著組織學進展而顯著降低，且NOL7的缺失發生于宮頸上皮內瘤變Ⅰ期之后[3]。NOL7可預測早期宮頸癌患者的腫瘤復發率和生存率[4]。本文主要闡述NOL7在惡性腫瘤中的作用及調節機制研究進展，以期為進一步研究NOL7在惡性腫瘤中的調控機制等提供思路。

1""NOL7概述

人NOL7基因位于染色體6p23，在包括宮頸癌在內的多種惡性腫瘤中該染色體區域常與雜合性丟失相關[5]。雜合性丟失是腫瘤常見分子遺傳改變之一，可導致正常抑癌基因等位基因的喪失，從而促進細胞生長，在腫瘤發生過程中賦予腫瘤細胞生存優勢[6]。NOL7與目前已知的其他基因家族無顯著同源性。NOL7表達于機體多種組織中，在腎上腺、甲狀腺、心臟、骨骼肌和腎臟中尤為普遍[2]。NOL7基因所編碼的相應蛋白有3種交替剪接形式，分別為NOL7-SP1、NOL7-SP2和NOL7-SP3。NOL7-SP1主要分布于核仁，也有一部分分布在核漿。NOL7-SP1水平的下調會破壞核仁結構，特別是核仁內部區域結構，抑制細胞增殖。NOL7-SP2分布于細胞核，顯示核質及適度的核仁分布。NOL7-SP3主要分布于核質，也有一些分布于細胞質中[7]。

2""NOL7在惡性腫瘤中的作用

NOL7是一種定位于染色體6p23區域的候選抑癌基因。Hasina等[2]將NOL7基因轉染到宮頸癌細胞中，并進行體外和體內細胞增殖研究，結果顯示在體外實驗中，NOL7并未對宮頸癌細胞的生長產生顯著影響；而在小鼠體內實驗中，腫瘤細胞的生長受到顯著抑制。該研究團隊從功能上進一步證實，腫瘤休眠的誘導與血管內皮生長因子（vascular"endothelial"growth"factor，VEGF）產生的減少及血管生成抑制因子血小板應答蛋白-1（thrombospondin-1，TSP-1）產生的增加所引起的血管生成表型改變相關。總體而言，NOL7與p53一樣，可通過促進TSP-1的表達和抑制VEGF的表達調節血管的生成平衡。

Li等[8]研究表明，NOL7在轉移性黑色素瘤中的表達與其在原發部位的表達相比會出現上調。敲低/敲除NOL7基因可顯著降低細胞的增殖能力，包括細胞增殖率、細胞集落形成能力和細胞周期進程等。NOL7在調節黑色素瘤細胞凋亡、細胞適應和保護應激條件方面也起重要作用。NOL7的下調可顯著降低存活蛋白的表達，刺激胱天蛋白酶（cysteinyl"aspartate"specific"proteinase，Caspase）-3、Caspase-9和促凋亡蛋白Bax的表達。研究發現，NOL7基因的敲除可顯著降低黑色素瘤細胞（B16F10和A375）的運動性、黏附性、遷移性和侵襲性。NOL7的缺失會促進黑色素瘤細胞中上皮標志物E-鈣黏蛋白的表達，抑制間充質標志物N-鈣黏蛋白、基質金屬蛋白酶（matrix"metalloproteinase，MMP）-9、波形蛋白和轉錄因子Twist的表達。綜上，NOL7在黑色素瘤的進展和轉移中發揮促癌作用。

上皮標志物E-鈣黏蛋白的丟失及間質標志物N-鈣黏蛋白等的獲得是上皮間質轉化（epithelial-"mesenchymal"transition，EMT）的重要標志。眾所周知，EMT是指在特定生理和病理條件下，上皮細胞向間充質細胞的轉化過程。EMT涉及不同的信號通路，包括轉化生長因子-β信號通路、骨形態發生蛋白信號通路、受體酪氨酸激酶信號通路、Wnt/β-連環蛋白（β-catenin）信號通路、Notch信號通路、Hedgehog信號通路、信號轉導及轉錄活化因子3信號通路、細胞外基質介導的信號通路及缺氧信號通路等。EMT與腫瘤的侵襲和轉移密切相關，在多種腫瘤的侵襲和遠處轉移中起重要作用。這些信號通路通過調控轉錄因子Snail、Twist和ZEB等的表達調節相關基因的表達，促進間充質細胞標志物的表達，抑制上皮細胞標志物的表達，最終使上皮細胞表型轉變為間充質干細胞。在最新的一項研究中，Liu等[9]對各種人腫瘤中的NOL7進行泛癌分析，與正常組織相比，大多數腫瘤組織NOL7的表達水平顯著升高，如膀胱移行細胞癌、乳腺癌、膽管癌、結腸癌、食管癌、頭頸部鱗狀細胞癌、肝細胞癌、肺腺癌、前列腺癌和胃腺癌等。此外還發現在這些腫瘤組織中，NOL7的表達在正常組織到早期惡性腫瘤，再進一步到晚期惡性腫瘤的過程中顯著上調；僅有少數腫瘤組織與正常組織相比，NOL7的表達水平降低，如腎嫌色細胞癌、腎透明細胞癌、甲狀腺癌和急性髓系白血病等。值得注意的是，對于腎嫌色細胞癌、腎透明細胞癌和甲狀腺癌等，NOL7的表達水平在疾病進展過程中顯著下調。然而，在包括宮頸鱗癌、黑色素瘤和子宮內膜癌等在內的腫瘤中，NOL7的表達水平在疾病進展過程中無明顯變化。此外，NOL7的表達可預測部分類型腫瘤患者的生存時間，如腎上腺皮質癌、腎嫌色細胞癌、腎透明細胞癌、肝細胞癌和卵巢漿液性囊腺瘤。然而，NOL7的表達水平與腫瘤患者預后的具體關系取決于腫瘤類型。NOL7在腫瘤發病機制中的作用主要涉及核糖體生物發生、剪接體和RNA轉運。大多數NOL7相關基因與生物過程密切相關，如RNA代謝、RNA加工和非編碼RNA代謝等。這些結果表明，NOL7在腫瘤發展過程中可能起促癌作用，并可能成為一種有前途的腫瘤診斷生物標志物。綜上，NOL7在宮頸癌中起抑癌基因的作用，但在包括黑色素瘤等多種腫瘤中卻發揮促癌作用。

3""NOL7在惡性腫瘤中的調控機制

已知在宮頸癌細胞中，NOL7的重新表達可抑制95%體內腫瘤的生長，并通過調節VEGF和TSP-1的表達改變血管生成表型[2]。Mankame等[5]鑒定NOL7基因的啟動子區域，研究結果表明其啟動子區域含有與轉錄因子Sp1、c-Myc和RXRα的潛在結合位點，總GC含量＞60%。染色質免疫沉淀研究證實，Sp1、c-Myc和RXRα與NOL7的啟動子區域結合，NOL7的表達受c-Myc和RXRα的正向調控。這些結果表明，NOL7啟動子區域具有無TATA啟動子的關鍵元素。另外，Do?i等[3]還研究NOL7在宮頸癌中的失活機制，NOL7基因失活的機制不是甲基化，而是NOL7含有腫瘤相關突變和單核苷酸多態性變異，這些基因組變化導致NOL7與雜合性丟失一并失活。

Mankame等[10]研究發現，Rb通過與轉錄因子、共激活因子和染色質重塑酶相互作用并招募到NOL7啟動子區域TF、E2F或Sp1，正向調節NOL7的轉錄；且過度磷酸化Rb不與NOL7啟動子結合，只有低磷酸化的Rb才與NOL7啟動子相互作用。NOL7水平在缺乏磷酸化Rb的人惡性腫瘤中顯著下調。在不同類型的人惡性腫瘤中，也觀察到Rb失活與NOL7表達水平降低之間的相關性。Rb介導的NOL7調控并不局限于單個細胞類型，Rb缺失會導致NOL7在惡性轉化過程中水平下調。

TSP-1是第1個被發現的天然血管生成抑制物，是一種多結構域、多功能三聚體糖蛋白，從凝血酶刺激的血小板中釋放出來[11-12]。TSP-1通過抑制細胞遷移、誘導細胞凋亡、調節生長因子的信號傳導抑制血管生長[11-14]。為確定NOL7抑制腫瘤生長并在核質種中誘導抗血管生成表型的潛在機制，Do?i等[15]研究表明，NOL7與聚腺苷酸轉錄物相互作用，特別是通過其3’一非翻譯區與TSP-1"信使RNA相互作用，從而增強其信使RNA的轉錄后穩定性，調節TSP-1的表達。NOL7須存在于核質中才能上調TSP-1，誘導抗血管生成表型并抑制腫瘤生長。NOL7通過一種能量依賴的、核孔素介導機制主動靶向細胞核和核仁[16]。總之，NOL7是TSP-1表達的關鍵調節劑，可通過轉錄后信使RNA調控參與細胞信號通路的協調，以控制血管生成過程。缺氧誘導因子（hypoxia-"inducible"factor，HIF）-1是一種DNA結合蛋白，由兩個不同的亞基組成，包括HIF-1α和HIF-1β[17]。HIF-1α可通過促進NOL7的轉錄誘導NOL7的表達。在黑色素瘤細胞中，敲除/敲低NOL7可導致磷酸化蛋白激酶（protein"kinase"B，PKB，又稱Akt）和磷酸化胞外信號調節激酶（extracellular"signal-regulated"kinase，ERK）水平下降，而糖原合成酶激酶3β作為磷脂酰肌醇3激酶/Akt/ERK及Wnt/β-catenin信號通路的負調控因子被上調[8]。

4""小結及展望

在宮頸癌中，NOL7被認為是一種新型的抑癌基因，通過抑制VEGF的表達、促進TSP-1的表達，抑制腫瘤的血管生成。但在黑色素瘤中，NOL7對黑色素瘤的進展和轉移具有促進作用。從功能角度講，NOL7有利于細胞存活，通過促進細胞增殖、細胞周期進程和細胞侵襲性等促進腫瘤細胞的生長和黑色素瘤的轉移。從機制角度看，在HIF-1α/NOL7/"PI3K/Akt/ERK軸中，NOL7最終可激活細胞周期、細胞凋亡和EMT調節因子，從而發揮致癌作用。一項關于NOL7在泛癌中表達水平的研究表明，與正常組織相比，包括結腸癌在內的大多數腫瘤組織中NOL7的表達水平顯著升高，但少數腫瘤組織中NOL7的表達水平降低。而在包括宮頸鱗癌、胰腺腺癌、黑色素瘤和子宮內膜癌在內的腫瘤中，NOL7的表達在疾病進展過程中沒有明顯變化。這與2006年Hasina等[2]關于NOL7在宮頸癌中的抑癌作用研究結果相悖，推測NOL7在各種腫瘤中的表達并不一致。在未來的研究中亟需進一步明確NOL7在各種類型腫瘤中的表達水平，進一步探究其在各種腫瘤中的發病機制及在患者臨床預后中的潛在功能和調節機制。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。

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（收稿日期：2023–06–28）

（修回日期：2024–02–19）